INCENDIO DI VIRGIN NAFTA NEL SERBATOIO DI STOCCAGGIO TK513 DELLA RAFFINERIA DI MILAZZO

ANALISI MODELLISTICA PER LA VALUTAZIONE DELLA DISPERSIONE DEI FUMI DI COMBUSTIONE

RELAZIONE TECNICA

Autori

ARPA Sicilia

Anna Abita [1], Michele Condò [1] Salvatore Caldara [2],

Vincenzo Infantino [3], Giuseppe Madonia [1,3] [1] D.G. Struttura ST2- Monitoraggi Ambientali [2] D.G. Struttura ST1- Controlli Ambientali [3] D.G. Struttura SG1- Ufficio di Staff della Direzione Generale

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Ringraziamenti

Gli autori desiderano esprimere un ringraziamento a quanti hanno offerto un contributo, più o

meno diretto, per la definizione di questo studio. Si ringrazia per la fornitura dei dati

meteorologici il dott. Luigi Pasotti, dirigente presso il Sistema Informativo Agrometeorologico

Siciliano (SIAS), ARPA Emilia Romagna per la fornitura degli output del modello meteorologico

COSMO e, infine, l’ing. Roberto Bellasio per aver agevolato l’utilizzo del modello Toxflam

sviluppato dall’azienda Enviroware.

3

INDICE

  Pag

§1 1.1

Introduzione Attività di primo intervento

5 6

§2 Finalità 18 §3 Riferimenti 19 §4 Caratteristiche territoriali 19 4.1 4.2 §5

Confini territoriali Geomorfologia dell’area Definizione dell’indagine

19 19 20

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 §6 §7 §8 §9 §10 §11 §12

Dominio di studio Metodologie e strumenti di analisi Disegno di indagine tecnica-sperimentale Condizioni di emissioni: superficiale e di camino equivalente Quadri di simulazione Ricostruzione campi meteo – Layer 1 Ricostruzione campi meteo – Layer 2 Ricostruzione campi meteo – Layer 3 Ricostruzione campi meteo – Layer 4 Ricostruzione campi meteo – Layer 5 Ricostruzione campi meteo – Layer 6 Ricostruzione campi meteo – Layer 7 Ricostruzione campi meteo – Layer 8 Ricostruzione campi di temperatura Stabilità del PBL MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE Sorgente di emissione volumetrica INQUINANTE: CO INQUINANTE: SO2 INQUINANTE: NO2 INQUINANTE: POLVERI TOTALI SOSPESE MASSA DIFFUSA: H2O INQUINANTE: BENZENE INQUINANTE: TOLUENE INQUINANTE: XYLENI Emissione volumetrica: analisi e commento dei risultati Modello CALPUFF - Camino equivalente MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE Sorgente di emissione “Camino equivalente” INQUINANTE: CO INQUINANTE: SO2 INQUINANTE: NO2 INQUINANTE: POLVERI TOTALI SOSPESE MASSA DIFFUSA: H2O Modello SCREEN3 - Camino equivalente Confronto risultati CALPUFF-SCREEN Limiti di concentrazione di riferimento Conclusioni Bibliografia

20 21 22 25 26 27 29 31 33 35 37 39 41 43 48 50

50 55 60 65 70 75 80 85 90 92

93 93 95 97 99 101 103 104 109 111 113

4

5

§1. Introduzione

Lo stabilimento della Raffineria di Milazzo S.C.p.A. (RM) è annoverato fra le industrie “a rischio

di incidente rilevante” ai sensi del Decreto legislativo 17 agosto 1999, n. 334 e successive

modifiche. Esso dispone di un parco di circa 145 serbatoi, quasi tutti di forma cilindrica e dotati di

tetto galleggiante.

In data 27 settembre 2014, alle ore 00:45, presso lo stabilimento della RM, e precisamente

all’interno del serbatoio TK513 adibito allo stoccaggio di Virgin Nafta (VN) (liquido infiammabile

classificato in cat. A dal D.M. 31/07/1934), si è sviluppato un incendio di vaste proporzioni, di tipo

pool fire, la cui durata è stata valutata con riferimento alla fase only fire durata circa 10 ore.

Tale evento incidentale è scaturito, verosimilmente, in seguito ad un malfunzionamento del sistema

di tenuta del tetto galleggiante che ha consentito l’immissione in atmosfera di vapori di olio

combustibile i quali, in contatto con l’aria e sotto le condizioni di innesco che saranno chiarite

dall’indagine giudiziaria in corso, hanno dato luogo ad una reazione di combustione.

Sotto il profilo emergenziale l’evento è stato gestito da un lato attuando il protocollo di sicurezza

antincendio della Raffineria di Milazzo (RM), il quale ha previsto l’attivazione dell’impianto di

raffreddamento ad anello del mantello esterno del serbatoio incendiato e l’impiego di erogatori di

schiuma sull’estradosso del tetto galleggiante, dall’altro ricorrendo alle azioni repressive intraprese

dai pompieri del Comando provinciale dei Vigili del Fuoco di Messina sulla sorgente infiammata.

Dalla lettura del rapporto d’intervento n. 12423 dei VV.FF., e dalle dichiarazioni del Gestore, si

evince che il quantitativo iniziale di liquido infiammabile coinvolto nell’incendio è stato ridotto

grazie al trasferimento della Virgin Nafta dal serbatoio TK513, avente diametro 82,2 ml, altezza

19,0 ml e capacità massima 100.000 mc, verso i due serbatoi di contenimento TK503 e TK505,

aventi ciascuno capacità nominale pari a 50.000 mc.

Tale trasferimento è avvenuto con l’ausilio di motopompe di aspirazione del prodotto, con presa di

carico collocata nel fondo del recipiente, e aventi ciascuna una portata dichiarata compresa tra

500÷700 mc/h. In ragione della reale velocità di abbassamento del liquido, tuttavia, (≈ 20 cm/ora

anziché 30÷40 cm/ora dichiarati inizialmente dal Gestore) tale valore di portata è apparso

leggermente sovrastimato. Ciò ha indotto ad ammettere, ragionevolmente ed in favore di sicurezza,

che il quantitativo di Virgin Nafta aspirata sia stato, al massimo, pari al 50% del volume iniziale

(anziché 70% come sostenuto dal Gestore).

Al momento dell’attivazione delle procedure di emergenza per l’incendio, il Gestore dichiarava una

capienza effettiva del serbatoio TK513 pari a meno della metà del suo valore nominale; pertanto,

atteso che l’altezza del pelo libero veniva misurata in 5.50 m, la stessa, poteva essere stimata in

30.000 mc.

6

Ne discende che, per effetto della quantità di travaso operata dal Gestore, (circa il 50%) è stato

possibile stimare il volume di VN residuo del serbatoio incendiato nella misura pari a 15.000 mc.

Foto 1 – Incendio serbatoio TK 513 - RM

1.1 Attività di primo intervento

A seguito dell’incendio, ARPA Sicilia ha avviato le attività di controllo sulle ricadute al suolo degli

inquinanti aero dispersi, organizzando attività di campo per la raccolta di campioni da analizzare ed

avviando analisi modellistiche con tecnica speditiva; ciò al fine di stabilire una prima valutazione

dei parametri di inquinamento riconducibili all’incidente. Dalle analisi dei campioni raccolti sul

territorio non sono state registrate variazioni significative rispetto alle concentrazioni misurate nelle

stazioni di rete fisse Gabbia e Termica Milazzo; ciò ha evidenziato quindi che i monitoraggi

standard non hanno risentito dell’incendio alla Raffineria.

Sono state predisposte diverse attività di monitoraggio, ed in particolare su aria, suolo, acque e

vegetali, per valutare le ricaduta sui comparti ambientali delle emissioni sprigionatesi dalla

combustione della virgin-nafta. Nelle analisi modellistiche e di campo effettuate, sono state

considerate unicamente le specie inquinanti previste dal D.Lgs. 155/2010.

Nella figura 1 che segue è riportata la localizzazione indicativa dei punti di campionamento

monitorati:

• in giallo sono indicati i punti di campionamento di suolo;

• in rosso cerchiato le stazioni fisse di monitoraggio della qualità dell’aria – Gabbia e Termica

Milazzo -(campionatori ad alto volume sui cui effettuare la ricerca di diossine

• in verde i campionatori di aria istantanei (canister per la ricerca di VOC, campionamento di

particolato (PM10) e per la determinazione di IPA e Metalli Pesanti);

• in rosso quelli di acqua.

7

Figura 1 – Punti di campionamento

Di seguito si riportano inoltre i grafici, costruiti sul periodo dal 20 settembre al 10 ottobre 2014, dei

parametri monitorati nelle centraline di contrada Gabbia e di Termica Milazzo, uniche stazioni

fisse, gestite da ARPA, nell’intorno della Raffineria di Milazzo.

STAZIONE CONTRADA GABBIA

8

9

10

STAZIONE TERMICA MILAZZO

11

12

13

Come detto in precedenza, l’esame dei grafici sopra riportati indica che nelle zone afferenti al

posizionamento delle due stazioni fisse di misura ARPA Sicilia, non sono state registrate particolari

evidenze dell’aero-dispersione degli inquinanti liberati dall’incendio.

La bontà di questi risultati è stata confortata, oltre che dai sistemi di taratura di cui gli analizzatori

sono dotati, anche da uno studio di diffusione degli inquinanti, effettuato per rispondere alle

esigenze emergenziali inerenti il giorno dell’incendio, ed attuato tramite il modello semplificato

speditivo TOXFLAM (http://www.enviroware.it/toxflam-uno-strumento-online-per-la-qualita-

dellaria/) il quale è stato alimentato con i risultati di uno studio preliminare diretto alla valutazione

della direzione e dell’intensità dei rilasci in atmosfera nel periodo compreso tra l’inizio e la fine

dell’incendio.

Le analisi del TOXFLAM sono state discretizzate analizzando due periodi di tempo: il primo di 8

ore ed il secondo di 3 ore. Ciò ha risposto alla esigenza di restringere il campo delle valutazioni in

dipendenza delle due principali variazioni del vento le quali, in tutte le simulazioni effettuate, sono

state rappresentate esprimendo la direzione e intensità del vento prevalente, all’altezza di studio.

Come velocità di combustione della virgin-nafta è stato considerato il valore riportato per il

serbatoio TK513, nel rapporto “Valutazione della dispersione di fumi di combustione a seguito di

incendio sul tetto di un serbatoio di stoccaggio”, redatto dalla società di consulenza ambientale

Icaro per la RM; la quantità di sostanza volatile è stata ricondotta a quanto riportato nello studio

congiunto ENEA, MATTM e INRC dal titolo “Gli effetti dell’inquinamento chimico, causato dai

bombardamenti, sull’ambiente e sulla salute umana in Serbia e nel Kosovo”, calcolata al netto della

percentuale di acqua (circa 6%) formata nel processo di combustione.

Per ogni periodo considerato sono state valutate differenti ipotesi di altezze s.l.m. del pennacchio di

fumo (34m, 116m, 178m, 476m).

14

ANALISI TOXFLAM

Figura 2 – Dispersioni a 34 m – I e II periodo

15

Figura 3 – Dispersioni a 116 m – I e II periodo

16

Figura 4 – Dispersioni a 178 m – I e II periodo

17

Figura 5 – Dispersioni a 476 m – I e II periodo

Le immagini sono state ottenute dalla sovrapposizione delle simulazioni elaborate per ogni

direzione di vento prevalente nei rispettivi periodi di tempo esaminati, integrate graficamente per

rappresentare la variazione della direzione del vento.

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Per ogni immagine i differenti colori della sorgente di contaminazione indicano la variazione,

decrescente con la distanza, di concentrazione di massa emessa.

In sintesi, dunque, in esito allo studio speditivo ed alle analisi di campo, pubblicati sul portale web

www.arpa.sicilia.it (prot. 43997 del 30/9/2014), già fin dai giorni successivi all’evento ARPA

Sicilia fu in grado di asserire:

- che le stazioni fisse, in relazione alla loro posizione ed alla direzione dei venti, non erano

interessate da fenomeni di ricaduta negli ambiti delle loro aree di screening; ciò a conferma

dei valori pressoché inalterati dei parametri di inquinamento registrati in cabina nei giorni

seguenti all’evento incidentale;

- che i livelli di concentrazione al suolo degli inquinanti sprigionati dall’incendio non avevano

denunciato superamento dei limiti tabellari previsti dal D.Lgs. 155/2010.

Si precisa, tuttavia, che le simulazioni a cui ci si è riferiti nel periodo immediatamente successivo

all’incendio sono approssimative in quanto definite su un dominio limitato e gravate dai limiti dello

strumento di analisi modellistico adottato. Tuttavia, il loro utilizzo ha consentito di formulare delle

preziose ipotesi iniziali che il più raffinato studio modellistico che di seguito si presenta ha avuto la

finalità di verificare.

§2. Finalità

Il presente lavoro nasce dalla necessità di disegnare uno scenario di riferimento per la valutazione

delle ricadute degli inquinanti aero-dispersi al suolo, modellando il fenomeno incidentale del

serbatoio TK513 con l’ausilio di strumenti di simulazione matematici in grado di fornire risposte

numeriche dotate di elevato grado di confidenza con le osservazioni sperimentali.

Nel presente studio, la stima delle concentrazioni degli inquinanti depositati al suolo è finalizzata ad

attuarne il confronto con il livello di concentrazione IDLH (Immediately dangerous for life or

heath) suggerito dal DM 20.10.1998, così come riportato nel Pocket Guide to Chemical Hazard

pubblicato negli U.S.A. dalla Federal agency NIOSH (National Institute for Occupational Safety

and Healt). Attraverso tale confronto s’intende definire il quadro di esposizione della popolazione

alle emissioni inquinanti in ragione della sua ubicazione geografica e delle peculiari caratteristiche

d’uso del territorio così come inseriti nel dominio di calcolo.

Inoltre, dal momento che evidenze scientifiche crescenti mostrano un’associazione tra esposizione a

inquinanti presenti nell’ambiente e quote non trascurabili di morbosità e mortalità per varie

patologie, quali neoplasie, malattie cardiovascolari e respiratorie, la presente analisi vuole costituire

una integrazione alle valutazioni discendenti dalle determinazioni di campo, al fine di una

successiva valutazione da parte degli organismi sanitari preposti allo studio degli effetti di

esposizione agli inquinanti generati dall’incendio.

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§3. Riferimenti

I principali documenti ai quali lo studio si riferisce sono i seguenti:

- Piano di Emergenza Esterno alla RM, ai sensi dell’art.20 del D.Lgs 17/8/1999 n. 34

- Rapporto di sicurezza della RM, edizione 2000

- Rapporto VV.FF. n. 0012423 del 02.10.2014

- Annesso 18B al Cronoprogramma di cui alla delibera CTR n.204 del 6/2/2014

§4. Caratteristiche territoriali

4.1 Confini territoriali

La Raffineria di Milazzo si trova sulla costa nord della Sicilia, ad est di Capo Milazzo, ai due lati

della foce del Torrente Corriolo. Occupa un’area di circa 2.120.000 metri quadrati di

terreno pianeggiante e confina:

- a Nord con il mar Tirreno

- a Est con la centrale termoelettrica ENEL

- a Sud con la strada provinciale che collega la località Madonna di Boschetto (alla periferia

di Milazzo) alla SS 113 Settentrionale Sicula (distante più di 300 metri dai confine della

Raffineria)

- ad Ovest con la strada comunale Pendina ed con un’area non urbanizzata.

4.2 Geomorfologia dell’area

Il territorio della Raffineria di Milazzo è ubicato nella zona pianeggiante compresa tra la catena

dei Monti Peloritani e il mare, e precisamente nel tratto compreso tra contrada Silvanetta ad

Ovest e la stazione di S. Filippo del Mela - S. Lucia del Mela, ad Est.

Nella forma e nella distribuzione plano-altimetrica della zona in esame risultano identificabili

due caratteri morfologici prevalenti:

- la pianura costiera;

- la zona dei Monti Peloritani, distanti circa 15 km in direzione Sud rispetto al sito,

formati prevalentemente da rocce cristalline.

La zona costiera risulta, a sua volta, caratterizzata da due distinti elementi morfologici: le

spianate dei terrazzi marini pleistocenici, presenti lungo tutta la fascia pedemontana e

caratterizzate da superfici degradanti verso la costa con quote che superano i 150 metri, e

la pianura alluvionale, formata dai sedimenti terrazzati pleistocenici ed olocenici depositati

dai torrenti Longano, Idra, Mela e Corriolo.

L'andamento morfologico generale è pianeggiante, con terrazzi marini e fluviali molto estesi

con forme marcate, oltre che dalla natura litologica dei terreni affioranti, anche dal reticolo

idrografico, caratterizzato da numerose e profonde fiumare a regime torrentizio.

20

Queste incidono i rilievi nel tratto montano e formano ampi alvei a fondo piatto lungo i

tratti medio-terminali, dando origine alla vasta pianura alluvionale di Milazzo.

Figura 6 – Vista tridimensionale del dominio

§5. Definizione dell’indagine

5.1 Dominio di studio

L’indagine sulle ricadute al suolo degli inquinanti sprigionati dall’incendio della Virgin Nafta

contenuta nel serbatoio di stoccaggio TK513, è riferita ad un’area di estensione pari a 400 Kmq;

tale estensione si ritiene commisurata alle necessità di una efficace e completa valutazione, a scala

locale, delle pressioni sui recettori sensibili. Il dominio di studio è costituito da un grigliato

quadrangolare, di estensione 20x20km, avente risoluzione di maglia pari a 500 m. All’interno di

essa sono stati evidenziati n.7 recettori (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7) costituiti da agglomerati

abitativi i quali, ai fini del calcolo, sono stati rappresentati attraverso le coordinate UTM – Datum

WGS-84 del baricentro dell’areola che delimita le singole celle cui sono riferiti.

Recettore X [Km] Y [Km] H s.l.m.

[ml]

Area

[Kmq] Popolazione Denominazione

R1 523.249 4225.454 74.0 0.43 n.d. Olivarella

R2 523.857 4224.765 119.0 0.44 7.061 S. Filippo del Mela

R3 526.811 4225.960 110.0 2.23 6.372 Pace del Mela

R4 527.854 4224.020 79.0 0.47 1.848 Gualtieri Sicaminò

R5 524.592 4221.716 210.0 0.78 4.755 S. Lucia del Mela

R6 520.138 4222.890 54.0 14.2 41.569 Barcellona P.G.

R7 520.908 4230.546 15.0 6.26 31.860 Milazzo

Tabella 1 – Recettori sensibili

21

Figura 7 – Mappa dei recettori

5.2 Metodologie e strumenti di analisi

La definizione dello scenario di emissione delle sostanze inquinanti ha richiesto,

preliminarmente, l’assunzione di alcuni dati di riferimento presso le fonti informative ritenute più

attendibili rispetto alla risoluzione prescelta per la rappresentazione modellistica degli effetti

d’incendio (territoriali, di uso del territorio, meteorologiche, bibliografiche).

Anzitutto, ci si è dotati della cartografia digitale dell’area d’interesse, al fine di ricavare le

informazioni plano altimetriche caratterizzanti il dominio di calcolo prescelto (20x20Km – maglia

0.5 Km); inoltre, si è fatto riferimento ai dati disponibili presso il Sistema Informativo

Agrometeorologico Siciliano (SIAS), il quale con la sua rete di stazioni primarie e secondarie copre

l’intero territorio siciliano. Unitamente ai dati SIAS, ci si è avvalsi delle informazioni tratte dal

modello COSMO, e gentilmente concesse da ARPA ER membro del Consorzio omonimo. Il

modello meteorologico COSMO cui il Consorzio fa riferimento, è sviluppato nel quadro di una

collaborazione internazionale tra i servizi meteorologici nazionali di Italia, Germania, Grecia,

Polonia, Romania, Russia e Svizzera (Consortium for Small-Scale Modelling). In particolare ARPA

ER ha fornito i dati relativi al vento (modulo, direzione, frequenze), alla temperatura, alle altezze di

rimescolamento ed alle stabilità Pasquill del PBL nei giorni 26 e 27 settembre 2014.

La rappresentazione del profilo verticale del vento è stata ottenuta, invece, facendo riferimento ai

dati dell’ESRL Radiosonde Database del NOOA/NASA.

Le attività modellistiche sono state condotte alimentando la seguente catena di processori:

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Figura 8 – Catena modellistica

tale catena fa riferimento al modello deterministico Lagrangiano CALPUFF (Scirè et. al., 2001)

sviluppato dall’Atmospheric Studies Group Earth Tech. Al modello è stato anteposto un

preprocessore meteo-geofisico ed il processore meteo CALMET, il quale ha consentito la

ricostruzione tridimensionale dei campi di vento che hanno investito il dominio di calcolo a partire

dalle ore 0:00 del giorno 27 settembre 2014 – data di accadimento dell’incendio.

Per quanto attiene l’uso del territorio, esso è stato ricostruito basando la classificazione sulla

cartografia SITR della Regione siciliana e sul Corine Land Cover 2012, disponibile sul sito

SINAnet dell’ISPRA.

5.3 Disegno d’indagine tecnica-sperimentale

Per l’applicazione dei modelli, sono state svolte le seguenti attività ricognitive preliminari:

- localizzazione della sorgente di emissione:

Serbatoio TK513 (522936.00 m E; 4228651.00 m N)

- localizzazione delle cabine fisse di monitoraggio ARPA:

Gabbia (527154.00 m E; 4228666.00 m N)

Termica Milazzo (521814.00 m E; 4226993.00 m N)

- localizzazione delle stazioni meteo di superficie, disponibili presso la rete SIAS:

Torregrotta (530848.00 m E; 4226849.00 m N)

San Pier Niceto (531507.00 m E; 4219594.00 m N)

- localizzazione della stazione radiosonda più vicina:

Trapani (280251.00 m E; 4199886.00 m N)

23

Ed inoltre, le seguenti

- Analisi della morfologia del dominio d’indagine;

- Analisi dell’uso del territorio (definizione dei code land use).

Ottenuti i dati di input necessari sono state avviate le attività di modellazione del fenomeno in

studio a partire dalla ricostruzione dei campi di vento. A tal fine sono state ricavate le distribuzioni

orarie del vento, facendo riferimento a n.8 layer d’indagine suddivisi per altezze:

Layer 1 = 0÷20 m

Layer 2 = 20÷80 m

Layer 3 = 80÷180 m

Layer 4 = 180÷380 m

Layer 5 = 380÷600 m

Layer 6 = 600÷900 m

Layer 7 = 900÷2000 m

Layer 8 = 2000÷3000 m

Figura 9 – Dominio di calcolo

Conclusa la fase di definizione del dominio di calcolo si è passati alla definizione delle specie

inquinanti e delle masse liberate dall’incendio nello strato basso dell’atmosfera. A tal riguardo, sulla

scorta della consultazione di numerose fonti bibliografiche su analoghi eventi incidentali, si è

stabilito di considerare – quali specie inquinanti - le seguenti:

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CO

NO2

SO2

PM10

PM2.5

H2O

Benzene

Toluene

Xyleni

Tale scelta è suffragata dagli esiti delle analisi di campo condotte dal Dipartimento ARPA

territoriale nei giorni seguenti all’incendio.

Per quanto riguarda la stima modellistica dell’emissioni, dopo aver esaminato la variabilità delle

condizioni di rilascio di sostanze inquinanti nel caso d’incendio di olio combustibile – con

riferimento alle condizioni di evento incontrollato e non – ed i fattori di emissione del EMEP/EEA

Emission Inventory Guidebook 2013, si è stabilito di fare riferimento ai valori di portate ponderali

(Kg/s) definite dalle analisi stechiometriche di reazione completa della Virgin Nafta, come riferite

nell’Annesso 18B per l’attuazione del crono-programma di cui alla delibera CRT n.204 del

6/02/2014, di seguito riportate.

Equazione stechiometrica combustione VN

0.999C6H12+0.001S+17.415O2+69.658N2

5.695CO2+0.029CO+0.270C+5.994H2O+0.001SO2+0.0075NO2+69.654N2

Sulla base dell’equazione sopra descritta è stato possibile individuare, con riferimento al serbatoio

TK513, le portate di ciascun inquinante.

Sostanza F. Bruta Portata (kg/sec) Portata (kg/h)

Anidride carbonica CO2 1387,4 4.994.640

Monossido di carbonio CO 4,9 17.640

Polveri carboniose PM 17,9 64.400

Acqua H2O 623,7 2.245.320

Anidride solforosa SO2 0,4 1.440

Biossido di azoto NO2 2,0 7.200

Tabella 2 – Emissioni inquinanti

Polveri carboniose: catrame + ceneri

25

Atteso che la massa soggetta a combustione è pari a 15.000 mc, tenendo conto che il valore del peso

specifico della VN è 1203,0 kg/mc, è stato calcolato il peso di liquido combusto: 18.045.000 kg;

ne discende che, essendo la velocità di combustione della Virgin Nafta pari a 485,1 Kg/s, il tempo

analitico necessario alla combustione della VN risulta pari a 10,33 ore.

Tale tempo è compatibile con le osservazioni di campo e con il rapporto di intervento dei VV.FF. il

quale indica che alle ore 10,30 del giorno 27 settembre 2014 le fiamme si sono completamente

estinte.

Alla luce, pertanto, delle superiori considerazioni, il calcolo modellistico è stato proporzionato su

una base temporale di persistenza del fuoco pari a 10 ore.

5.4 Condizioni di emissioni: superficiale e di camino equivalente

Attraverso il modello Calpuff, sono state disegnate due differenti condizioni di emissione.

Per tenere conto delle caratteristiche emissive dell’incendio, la cui sorgente è estesa su un’area di

circa 5000 mq, si è reputato conveniente dapprima modellare l’emissione a partire dalla quota di

pelo libero della Virgin Nafta, e cioè 6 m; successivamente, in accordo col modello sviluppato da

NPFA si è definito un “camino equivalente” che emette la portata calcolata dei fumi di combustione

al di sopra della posizione del serbatoio reale.

Il camino equivalente è stato definito come sorgente puntuale in Calpuff, assegnando i seguenti

parametri caratteristici:

- Temperatura di emissione dei fumi = 200 °C [473,15 °K]

- Diametro del camino = 82,2 m

- Velocità media ascensionale = 40 m/s

Per quanto attiene l’altezza del camino, in generale in letteratura tecnica è consigliato di scegliere

una misura pari almeno a tre volte l’altezza delle fiamme. Ne consegue che, stimando l’altezza

media delle fiamme nel tempo in circa 30 m, quella relativa al camino equivalente è stata fissata

pari a 100 m.

L’altezza di riferimento per il calcolo della concentrazione degli inquinanti in entrambi gli assetti

modellistici (sorgente volumetrica e camino equivalente), è stata assunta pari a 1,5 m.

Il confronto tra i due scenari trae utilità nel fatto che essi rappresentano le condizioni estreme entro

le quali si è sviluppata la reale dinamica di dispersione degli inquinanti.

26

5.5 Quadri di simulazione

Di seguito si riportano i quadri grafici riassuntivi delle simulazioni meteo e di dispersione al

suolo degli inquinanti distinti per tipologia e periodo di simulazione (variazioni orarie). I quadri di

dispersione sono riferiti alle due diverse condizioni di emissione modellate (dal suolo e da camino

equivalente) e sono valutate a parità di portate inquinanti. Le ricostruzioni meteo sono riferite a

distribuzioni orarie del vento, facendo riferimento a n.8 layer di riferimento suddivisi per altezze:

Layer 1 = 0÷20 m

Layer 2 = 20÷80 m

Layer 3 = 80÷180 m

Layer 4 = 180÷380 m

Layer 5 = 380÷600 m

Layer 6 = 600÷900 m

Layer 7 = 900÷2000 m

Layer 8 = 2000÷3000 m

27

RICOSTRUZIONE DEI CAMPI METEO Layer 1 = 0÷20 m

ORA 0:00 Layer 1 = 0÷20 m ORA 1:00 Layer 1 = 0÷20 m

ORA 2:00 Layer 1 = 0÷20 m ORA 3:00 Layer 1 = 0÷20 m

28

ORA 4:00 Layer 1 = 0÷20 m ORA 5:00 Layer 1 = 0÷20 m

ORA 6:00 Layer 1 = 0÷20 m ORA 7:00 Layer 1 = 0÷20 m

ORA 8:00 Layer 1 = 0÷20 m ORA 9:00 Layer 1 = 0÷20 m

29

Layer 2 = 20÷80 m

ORA 0:00 Layer 2 = 20÷80 m ORA 1:00 Layer 2 = 20÷80 m

ORA 2:00 Layer 2 = 20÷80 m ORA 3:00 Layer 2 = 20÷80 m

30

ORA 4:00 Layer 2 = 20÷80 m ORA 5:00 Layer 2 = 20÷80 m

ORA 6:00 Layer 2 = 20÷80 m ORA 7:00 Layer 2 = 20÷80 m

ORA 8:00 Layer 2 = 20÷80 m ORA 9:00 Layer 2 = 20÷80 m

31

Layer 3 = 80÷180 m

ORA 0:00 Layer 3 = 80÷180 m ORA 1:00 Layer 3 = 80÷180 m

ORA 2:00 Layer 3 = 80÷180 m ORA 3:00 Layer 3 = 80÷180 m

32

ORA 4:00 Layer 3 = 80÷180 m ORA 5:00 Layer 3 = 80÷180 m

ORA 6:00 Layer 3 = 80÷180 m ORA 7:00 Layer 3 = 80÷180 m

ORA 8:00 Layer 3 = 80÷180 m ORA 9:00 Layer 3 = 80÷180 m

33

Layer 4 = 180÷380 m

ORA 0:00 Layer 4 = 180÷380 m ORA 1:00 Layer 4 = 180÷380 m

ORA 2:00 Layer 4 = 180÷380 m ORA 3:00 Layer 4 = 180÷380 m

34

ORA 4:00 Layer 4 = 180÷380 m ORA 5:00 Layer 4 = 180÷380 m

ORA 6:00 Layer 4 = 180÷380 m ORA 7:00 Layer 4 = 180÷380 m

ORA 8:00 Layer 4 = 180÷380 m ORA 9:00 Layer 4 = 180÷380 m

35

Layer 5 = 380÷600 m

ORA 0:00 Layer 5 = 380÷600 m ORA 1:00 Layer 5 = 380÷600 m

ORA 2:00 Layer 5 = 380÷600 m ORA 3:00 Layer 5 = 380÷600 m

36

ORA 4:00 Layer 5 = 380÷600 m ORA 5:00 Layer 5 = 380÷600 m

ORA 6:00 Layer 5 = 380÷600 m ORA 7:00 Layer 5 = 380÷600 m

ORA 8:00 Layer 5 = 380÷600 m ORA 9:00 Layer 5 = 380÷600 m

37

Layer 6 = 600÷900 m

ORA 0:00 Layer 6 = 600÷900 m ORA 1:00 Layer 6 = 600÷900 m

ORA 2:00 Layer 6 = 600÷900 m ORA 3:00 Layer 6 = 600÷900 m

38

ORA 4:00 Layer 6 = 600÷900 m ORA 5:00 Layer 6 = 600÷900 m

ORA 6:00 Layer 6 = 600÷900 m ORA 7:00 Layer 6 = 600÷900 m

ORA 8:00 Layer 6 = 600÷900 m ORA 9:00 Layer 6 = 600÷900 m

39

Layer 7 = 900÷2000 m

ORA 0:00 Layer 7 = 900÷2000 m ORA 1:00 Layer 7 = 900÷2000 m

ORA 2:00 Layer 7 = 900÷2000 m ORA 3:00 Layer 7 = 900÷2000 m

40

ORA 4:00 Layer 7 = 900÷2000 m ORA 5:00 Layer 7 = 900÷2000 m

ORA 6:00 Layer 7 = 900÷2000 m ORA 7:00 Layer 7 = 900÷2000 m

ORA 8:00 Layer 7 = 900÷2000 m ORA 9:00 Layer 7 = 900÷2000 m

41

Layer 8 = 2000÷3000 m

ORA 0:00 Layer 8 = 2000÷3000 m ORA 1:00 Layer 8 = 2000÷3000 m

ORA 2:00 Layer 8 = 2000÷3000 m ORA 3:00 Layer 8 = 2000÷3000 m

42

ORA 4:00 Layer 8 = 2000÷3000 m ORA 5:00 Layer 8 = 2000÷3000 m

ORA 6:00 Layer 8 = 2000÷3000 m ORA 7:00 Layer 8 = 2000÷3000 m

ORA 8:00 Layer 8 = 2000÷3000 m ORA 9:00 Layer 8 = 2000÷3000 m

43

RICOSTRUZIONE DEI CAMPI DI TEMPERATURA (°Kelvin al suolo)

ORA 0:00

ORA 1:00

44

ORA 2:00

ORA 3:00

45

ORA 4:00

ORA 5:00

46

ORA 6:00

ORA 7:00

47

ORA 8:00

ORA 9:00

48

STABILITA’ DEL PBL Classe A =1 → Condizioni PBL estremamente instabili Classe B =2 → Condizioni PBL moderatamente instabili Classe C =3 → Condizioni PBL leggermente instabili Classe D =4 → Condizioni PBL neutre Classe E =5 → Condizioni PBL leggermente stabili Classe F =6 → Condizioni PBL stabili

49

50

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE SORGENTE DI EMISSIONE VOLUMETRICA

INQUINANTE: CO

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

51

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

52

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

53

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

54

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

55

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: SO2

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

56

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

57

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

58

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

59

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

60

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: NO2

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

61

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

62

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

63

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

64

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

65

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: POLVERI CARBONIOSE

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

66

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

67

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

68

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

69

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

70

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE MASSA DIFFUSA: H2O

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

71

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

72

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

73

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

74

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

75

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: BENZENE

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

76

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

77

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

78

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

79

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

80

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE

INQUINANTE: TOLUENE

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

81

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

82

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

83

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

84

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

85

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: XYLENI

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

86

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

87

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

88

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

89

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

90

§6. Emissione volumetrica: analisi e commento dei risultati

Ricostruzione dei campi tridimensionali di vento

L’esame delle distribuzioni del vento, in modulo e direzione, indica una pressione costante nel

secondo quadrante. Al variare dei layer esaminati e durante l’intero periodo di osservazione il

vettore vento si è manifestato in direzione Sud Est. Tale direzione è coerente con le osservazioni di

campo del giorno 27 settembre 2014.

Ricostruzione dei campi di temperatura

I campi di temperatura manifestano una debole variazione dei valori di temperatura del PBL.

Tali variazioni sono allineate ai meccanismi di scambio energetico che coinvolgono lo strato basso

della troposfera, evidenti in particolare nella oscillazione termica relativa al periodo diurno-

notturno. Tutti i quadri indicano una bolla termica più calda in corrispondenza dell’area industriale.

Stabilità del Planetary Boundary Layer

La stabilità del PBL, che influisce sensibilmente sulla sua capacità di disperdere gli inquinanti,

relativamente al periodo osservato indica una caratteristica moderatamente instabile nell’ambito

dell’area industriale (scala Pasquill classe C), neutra nell’area costiera (scala Pasquill classe D) e

compresa tra neutra e leggermente instabile nell’area di territorio urbanizzato (cfr. pag. 48). La

modesta turbolenza del PBL ha favorito la dispersione dei fumi di combustione i quali, dopo il

rilascio della sorgente, hanno potuto raggiungere agevolmente distanze di alcuni chilometri

dall’incendio.

Analisi dei Campi di Dispersione

Specie ora 1 ora 2 ora 3 ora 4 ora 5 ora 6 ora 7 ora 8 ora 9 ora 10 Massimi di concentrazione µg/m3 CO 10 10 10 10 10 10 10 100 100 10 SO2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NO2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Polveri TS 10 10 10 10 10 10 100 100 100 100 H2O 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 10.000 10.000 1000 Benzene 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Toluene 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Xyleni 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Tabella 3 – Massimi orari

La lettura della superiore tabella riassuntiva, seppure utile ai fini del controllo degli eventuali

superamenti di soglia, non può essere disgiunta dall’esame delle distribuzioni orarie, atteso che i

valori ivi riportati si riferiscono ai massimi registrati e che tali valori hanno una modesta

rappresentatività nell’ambito di ogni singolo quadro di dispersione. Per chiarire meglio, ci si

riferisca al

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Tabella

91

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e

e

o

92

L’esame della tabella 4 a confronto con i limiti tabellari previsti dall’Allegato XI del D.Lgs.

155/10, indica quanto di seguito riportato:

Specie Periodo di

mediazione Valore Limite Valore max Stimato

CO Media massima giornaliera calcolata su 8 ore

1 mg/m3 0,8 mg/m3

SO2 1 ora 350 µg/m3 10 µg/m3 NO2 1 ora 200 µg/m3 100µg/m3 PTS [1] 340÷820 µg/m3 [2]

[1] Il PST, sinonimo di polveri totali sospese, così come era previsto dal D.M. 60/02 non prevedeva valori limiti di concentrazione, e stimava le emissioni regionali di polveri considerandole globalmente (PTS) e con riferimento alla frazione avente diametro aerodinamico inferiore a 10 e 2,5 micron (PM10 e PM2.5). In relazione alla tipologia d’indagine (incendio), nell’incertezza di stima delle proporzioni di particolato contenuto nei fumi, si ritiene corretto esprimere le concentrazioni di polveri sospese in termini di PST anziché in termini di particolato avente dimensioni predefinite (10 e 2,5 micron).

[2] il limite inferiore dell’intervallo 340÷820 è ottenuto mediando le dieci occorrenze su base 24 ore (340); il limite superiore mediando su base 10 ore (820).

Tabella 5 – Confronto valori limite e stimato

§7. Modello CALPUFF - Camino equivalente Terminata la modellazione dei campi di dispersione relativi alla sorgente volumetrica (incendio

al livello del serbatoio), si passa alla modellazione dello scenario di ricadute al suolo degli

inquinanti emessi dal “camino equivalente”. Tale modellazione è stata condotta utilizzando il

modello lagrangiano CALPUFF e riscontrando i risultati ottenuti con l’utilizzo del modello

gaussiano SCREEN.

Da notare che nella configurazione del camino equivalente non sono stati simulate le dispersioni

di benzene, toluene e xileni, e ciò in quanto i bassi livelli di concentrazione espressi al suolo dalla

precedente simulazione banalizzano, di fatto, l’indagine di dispersione dalla quota +100 m.

93

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE SORGENTE DI EMISSIONE “CAMINO EQUIVALENTE”

INQUINANTE: CO

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

94

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

95

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: SO2

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

96

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

97

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: NO2

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

98

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

99

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE INQUINANTE: POLVERI CARBONIOSE

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

100

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

101

MODELLAZIONE DEI CAMPI DI DISPERSIONE MASSA DIFFUSA: H2O

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

102

GABBIA

TERMICA

GABBIA

TERMICA

103

§8. Modello SCREEN3 - Camino equivalente

Ottenute le simulazioni con l’impiego del modello CALPUFF si è ripetuta l’attività modellistica

usando SCREEN ViewTM che implementa il modello gaussiano U.S. EPA-SCREEN3.

Screen View permette di valutare la dispersione in atmosfera di contaminanti in uscita da un camino

in funzione delle caratteristiche del sito, geofisiche e meteorologiche. La diffusione degli inquinanti

è governata dalla seguente equazione, per i cui approfondimenti si rimanda alla specifica letteratura

tecnica.

L’esame dei risultati del modello SCREEN3 come viene mostrato nel seguito, conferma quanto

si osserva attraverso la modellazione effettuata con CALPUFF. Nei quadri di diffusione si nota un

accumulo di concentrazione relativamente ad una area territoriale caratterizzata dal fronte roccioso

dei monti Peloritani che costituisce una barriera fisica alla diluizione in atmosfera e, nel contempo,

influisce sull’andamento della distribuzione dei venti (cfr. Figura 6).

Figura 11 – Direzione di indagine

GABBIA

TERMICA

Di segu

le curve di

La dire

concentraz

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104

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C

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108

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CALPUFF

SCREEN3

A: H2O

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3

109

Il confronto indica una spiccata coerenza tra gli esiti dei due modelli; in entrambi si evidenzia un

accumulo di concentrazione in corrispondenza della zona orografica di maggior pendenza compresa

tra 12 e 18 chilometri dal camino, a conferma del fatto che l’orografia influenza sensibilmente la

meccanica di dispersione degli inquinanti.

Da notare che i quadri di simulazione riportati nelle due formulazioni modellistiche si riferiscono

a condizioni di dispersione scandite da una analisi spazio-tempo oraria. Ciascuno dei grafici indica

la “nuvola di dispersione” nell’ora esaminata. Esiste, invero, un’altra possibile rappresentazione dei

risultati che ricorre all’analisi delle isoplete, come linee che congiungono i valori massimi di

concentrazione registrati in ciascuna delle celle di cui si compone il dominio studiato, nell’arco

dell’intero periodo di osservazione. Tali massimi, generalmente, sono distinti nell’ordine 1°, 2°, 3°

e 4°. Il ricorso alle isoplete, tuttavia, nel caso in esame non risulta particolarmente vantaggioso

atteso che tra il 1° massimo e quelli successivi non vige un regime di spiccata stratificazione dei

dati ma piuttosto di modesta variazione.

§10. Limiti di concentrazione di riferimento

Ai fini della valutazione dei possibili effetti della ricaduta degli inquinanti sulla popolazione

afferente al dominio di indagine (20x20Km), si è fatto riferimento al parametro IDLH (Immediately

dangerous for life or health) che rappresenta la massima concentrazione di inquinante a cui un

individuo medio può essere esposto in modo continuativo per 30 minuti senza che intervengano

effetti irreversibili per la sua salute. Il parametro IDLH è suggerito dal DM 20.10.98 e rappresenta

la soglia di riferimento per effetti irreversibili.

In relazione alla valutazione dei tempi tecnici di allertamento ed allontanamento dall’area

inquinata, si ritiene che il tempo di esposizione assunto a base di riferimento sia congruo.

Sulla scorta di quanto contenuto nell’Annesso 18B al crono-programma delle attività

emergenziali della Raffineria di Milazzo, approvato dal CTR Regione Sicilia con delibera n.204 del

6/2/2014, ed assunto quanto definito nel “Pocket Guide to chemical hazard” pubblicato dal NIOSH

nel 1997, si riportano di seguito i valori IDLH adottati per l’analisi:

Valori IDLH (ppm) based on the

molecular weight of ppm value mg/m3 value Monossido di carbonio 1.200 1.374,72 28,01 Nero fumo (Polveri+catrame+acqua) 3.560 8.411,5 57,77 Anidride solforosa 100 262,03 64,06 Biossido di azoto 20 37,63 46,00 Benzene 500 1597,34 78,11 Toluene 500 1884,25 92,14 Xyleni 900 3907,73 106,16

Tabella 6 – Valori di riferimento IDLH

110

Per valutare la sovrapposizione degli effetti degli inquinanti la metodologia è analoga a quella

per il calcolo dei Threshold level value (TLV), riportata sul Giornale degli igienisti industriali.

Pertanto, si è definito il parametro tossicità “M” della miscela, che pondera l’effetto di ciascun

singolo componente rispetto al proprio valore di soglia IDLH

M=∑ni=1 [Ci/Ti]

con:

Ci = concentrazione della sostanza inquinante;

Ti = valore di soglia IDLH per la sostanza i-esima.

Il valore M ottenuto va confrontato con l’unità. Se M>1 →IDLH teorico della miscela è superato

ed è verosimile che si siano esplicati effetti tossici sulla popolazione. Viceversa, se M≤1 →il

parametro IDLH teorico della miscela è rispettato e risulta ragionevole escludere la manifestazione

di effetti irreversibili per la sua salute della popolazione. Atteso che la popolazione è stata esposta ai

fumi d’incendio almeno per 10 ore consecutive, risulta ragionevole esprimere anziché il valore M, il

valore cumulato del parametro M, denominandolo M*.

Valori IDLH (ppm) Tj mg/m3

CO 1.374,72 Nero fumo (Polveri+catrame+acqua) 8.411,5 SO2 262,03 NO2 37,63 Benzene 1597,34 Toluene 1884,25 Xyleni 3907,73

Tabella 7 – Espressione del valore IDLH

Specie

ora 1 ora 2 ora 3 ora 4 ora 5 ora 6 ora 7 ora 8 ora 9 ora 10 Mj* Ci [Massimi di concentrazione mg/m3] ∑10

i=1 [Ci/Tj] CO 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,1 0,1 0,01

MCO 2,0E-04

Polveri 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,1 0,1 0,1 0,1 MPolveri 5,5E-05

SO2 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 MSO2 3,8E-05

NOx 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 MNOx 2,7E-03

Benzene 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 MBenzene 6,3E-05

Toluene 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 MToluene 5,3E-05

Xyleni 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 MXyleni 2,6E-05

M*= ∑7j=1 Mj* 0,0031

Tabella 8 –Parametro M* di tossicità cumulato

111

Pertanto, tenuto conto che la superiore tabella 8 riporta i valori massimi di concentrazione oraria

degli inquinanti, sulla base del valore ottenuto per il parametro M*=0,0031<<1, è possibile

ipotizzare l’assenza di effetti irreversibili per la sua salute della popolazione esposta alle ricadute

degli inquinanti esaminati nel periodo di riferimento considerato per l’incendio. Si precisa, tuttavia,

che i tempi di risoluzione prescelti per lo studio, potrebbero non aver indagato l’intero periodo di

tempo necessario per la completa ricaduta degli inquinanti al suolo; ne consegue che, in dipendenza

degli esiti che discenderanno dai dati raccolti da ARPA nel corso delle indagini di campo,

attualmente secretati dalla Procura di Messina, verrà valutata l’opportunità di estendere i tempi di

analisi anche oltre il limite della fase only fire.

§11. Conclusioni

Lo studio condotto ha consentito di ricostruire gli scenari diffusivi conseguenti all’incendio

sviluppato il giorno 27 settembre 2014 all’interno del serbatoio TK513 della Raffineria di Milazzo.

Tali scenari sono stati simulati con il modello analitico lagrangiano CALPUFF, alimentato dal

processore meteo CALMET. Sono state modellizzate due tipologie di diffusione; la prima è stata

ottenuta facendo riferimento ad una sorgente volumetrica posta a bassa quota (6 m), mentre la

seconda ipotizzando la formazione di un camino equivalente, a partire dalla cui sommità i fumi si

immettono nello strato basso della troposfera (100 m). Tali due assetti costituiscono le condizioni

limite di dispersione entro le quali possono essere circoscritte le variabilità della diffusione reale.

Con l’utilizzo del modello gaussiano SCREEN3 è stata validata la condizione di emissione da

camino equivalente e confermato il debole accumulo di concentrazione degli inquinanti in

corrispondenza del fronte roccioso costituito dalla zona dei Monti Peloritani, distanti circa 15

km in direzione sud rispetto al sito.

I risultati ottenuti si allineano, seppure con ragionevoli limiti di confronto, a quelli già espressi

con il TOXFLAM fin dai primi giorni seguenti all’evento incidentale. Si confermano pienamente le

registrazioni dei dati operate dalle stazioni di monitoraggio fisse Gabbia e Termica Milazzo, che

appaiono non influenzate dall’aero-dispersione degli inquinanti. Il settore entro il quale è avvenuta

la dispersione risulta combaciare bene con quello previsto dalla simulazione con il modello

matematico lagrangiano. In entrambe le costituzioni modellistiche – TOXFLAM (gaussiano) e

CALPUFF (lagrangiano), sono stati trascurati gli effetti di downwash.

Le chiavi di lettura del fenomeno osservato possono essere spiegate da due congiunte

considerazioni.

Anzitutto si osserva che il fenomeno incidentale, che ha coinvolto per circa 10 ore una pozza

d’incendio la cui estensione superava i 5000 mq, ha sviluppato una energia termica notevole che,

verosimilmente, ha fortemente degradato gli inquinanti immessi nel PBL conferendo loro basse

112

concentrazioni residuali; si può ammettere, con sufficiente certezza, che le temperature raggiunte

nel core delle fiamme si siano attestate attorno ai 1200°÷1500°C.

In secondo luogo, riguardo alle caratteristiche di dispersione, per quanto osservato ed in

relazione alle ore notturne nelle quali l’incendio si è sviluppato è verosimile immaginare che le

condizioni vigenti nel PBL fossero di lofting. Il lofting rappresenta la condizione ideale per la

dispersione perché la linea di inversione corre al di sotto del plume. Questa condizione avrebbe

limitato l’arrivo degli inquinanti al suolo e, al contrario, ne avrebbe favorito la dispersione in quota.

Notoriamente, si ritiene che la condizione di lofting si verifichi in serata, quando il

raffreddamento del suolo produce l’inversione termica.

Pertanto, occorre senz’altro correlare la concorrenza di queste due condizioni – alta temperatura

di degradazione e dispersione tipo lofting negli strati inferiori del layer surface – con la bassa

concentrazione d’inquinanti aero-dispersi rilevata al suolo dalle campagne di monitoraggio di

ARPA Sicilia.

Infine, sul piano epidemiologico, con la presente analisi è stato possibile fornire una indicazione

integrativa alle valutazioni discendenti dalle prime determinazioni di campo degli inquinanti aero-

dispersi, al fine di una successiva valutazione degli effetti di esposizione sui residenti da parte degli

organismi sanitari a ciò preposti. Sulla scorta delle evidenze ottenute dallo studio, il valore

cumulato del parametro di tossicità “M*” della miscela, che pondera l’effetto di ciascun singolo

componente rispetto al proprio valore di soglia IDLH, indica che è ragionevole ammettere l’assenza

di condizioni favorevoli all’insorgenza di effetti irreversibili per la salute della popolazione esposta

all’evento incidentale, nelle 10 ore di studio.

Tale conclusione tuttavia è da intendersi non esiziale, ma da ammettere a verifica degli

organismi sanitari competenti.

113

§12 Bibliografia

1. Scirè J.S., Robe F.R., Fermau M.E., Yamartino R.J. (1999): A User’s Guide for the CALMET

Meteorological Model (version 5.0) – Earth Tech Inc., Concord, MA, Stati Uniti, Settembre

1999.

2. Scirè J.S., Strimaitis D.G., Yamartino R.J. (1999): A User’s Guide for the CALPUFF

Meteorological Model (version 5.0) – Earth Tech Inc., Concord, MA, Stati Uniti, Giugno 1999.

3. Decreto Legislativo 13 agosto 2010, n.155 "Attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla

qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita in Europa" Gazzetta Ufficiale n. 216 del 15

settembre 2010 - Suppl. Ordinario n. 217

4. WHO, 2000. Air quality guidelines for Europe. WHO Regional Publications, European Series,

World Health Organization, WHO Regional Office for Europe, Copenhagen.

5. Attuazione del crono-programma approvato dal CTR Regione Sicilia con delibera n.204 del 6

febbraio 2014 – Annesso 18B

6. Piano di Emergenza Esterno ai sensi dell’art. 20 del Decreto Legislativo 17/8/1999 n. 334

RAFFINERIA DI Milazzo S.c.p.A.

7. Rapporto di intervento Comando provinciale VV.FF. Messina – 12423 del 2/10/2014 avente ad

oggetto “Intervento Incendio Raffineria S.P.c.A – Milazzo”.